资源简介

本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
　 细胞代谢专题复习（一）教学案
―――物质跨膜运输与酶和ATP
核心考点整合
考点整合一：物质跨膜运输
1．物质运输方式的比较
离子和小分子物质 大分子和颗粒物质
自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞（内吞） 胞吐（外排）
运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 细胞外→内 细胞内→外
运输动力 浓度差 浓度差 能量（ATP） 能量（ATP） 能量（ATP）
载体 不需要 需要 需要 不需要 不需要
实例 水、CO2、O2、甘油、乙醇 红细胞吸收葡萄糖 K＋、Ca2＋、Mg2＋，小肠吸收氨基酸、葡萄糖 白细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒 胰腺细胞分泌胰岛素
2.影响物质运输速率的因素
（1）物质浓度（在一定浓度范围内）
（2）O2浓度
特别提示：①乙图中，当物质浓度达到一定程度时，受运载物质载体数量的限制，细胞运输物质的速率不再增加。
②丁图中，当O2浓度为0时，细胞通过无氧呼吸供能，细胞也可吸收物质。
（3）温度
温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性，因而影响物质运输速率。低温会使物质跨膜运输速率下降。
【例1】 （2010·广东卷，1）下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为
A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．被动运输
[知识总结] 物质跨膜运输方式的快速确认技巧：（1）是否消耗能量：只要运输耗能就为主动运输，即使是由高浓度到低浓度的运输；（2）可否逆浓度梯度：只要从低浓度到高浓度运输，就是主动运输；（3）是否需要载体：不需要载体就是自由扩散，需要载体则通过浓度、能量进一步作出判断。
【互动探究1】 （2010·成都质检）在水池中沉水生活的丽藻，其细胞里的K＋浓度比池水里的K＋浓度高1065倍。据此判断下列说法正确的是
A．随着池水中富营养化程度的提高，K＋进入丽藻加快
B．池水中好氧细菌大量繁殖时，K＋难以进入丽藻
C．池水中厌氧细菌大量繁殖时，K＋难以进入丽藻
D．池水中鱼虾较多时，K＋难以进入丽藻
考点整合二：酶
1．酶催化活性的表示方法：单位时间内底物的减少量或产物的生成量。
2．影响酶催化效率的因素的研究方法
（1）自变量：要研究的因素。
（2）因变量：酶的催化效率。
（3）无关变量：除自变量外其他影响酶催化活性的因素都为无关变量，在实验设计过程中，除自变量外应严格控制无关变量，实验研究要做到科学和严谨。
3．影响酶催化活性的因素
（1）酶浓度
在有足够多的底物而又不受其他因素的影响下，酶促反应速率与酶的浓度成正比，如图所示。
（2）底物浓度
当酶浓度、温度、pH等恒定时，在底物浓度很低的范围内，反应速率与底物浓度成正比；当底物浓度达到一定限度时，所有的酶全部参与催化，反应速率达到最大，此时即使再增加底物浓度，反应速率也不会增加了，如图所示。
（3）pH
每种酶只能在一定限度的pH范围内表现出活性，其中酶的活性最强时的pH即为该酶的最适pH。过酸、过碱都会使酶的分子结构遭到破坏而失活，且该种变性是不可逆的，如图所示。
（4）温度
在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快，其中反应速率最快时的温度即为该种酶的最适温度。温度偏高或偏低，都会使酶的活性降低，温度过高甚至会使酶失去活性，如图所示。
特别提示：高温使酶失活是由于破坏了酶的分子结构，即使恢复到最适温度，该酶的活性也不会恢复，而低温条件不会破坏酶的分子结构，在恢复至适宜温度时，酶的活性可以恢复。
4．教材中常见的酶及其作用
酶的名称 酶的作用
唾液淀粉酶、胰淀粉酶、肠淀粉酶 催化淀粉分解为麦芽糖
胃蛋白酶、胰蛋白酶 催化蛋白质分解为多肽
DNA酶 催化DNA水解为脱氧核苷酸
纤维素酶 催化分解纤维素
果胶酶 催化分解果胶
酪氨酸酶 催化利用酪氨酸合成黑色素
解旋酶 催化DNA双链之间的氢键断开
逆转录酶 催化以RNA为模板合成DNA
RNA聚合酶 催化DNA分子转录RNA
限制性核酸内切酶 切割DNA形成黏性末端
DNA连接酶 将DNA分子黏性末端连接起来
【例2】 （2009·宁夏理综、辽宁理综）如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是
A．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降
B．当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升
C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
[知识总结] 与酶相关的常见误区明示
项目 正确说法 错误说法
化学本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 酶的本质是蛋白质
产生细胞 一般来说，凡是活细胞都能产生酶（不考虑成熟红细胞） 具有分泌功能的细胞才能产生
合成原料 氨基酸，核糖核苷酸 氨基酸
合成场所 核糖体，细胞核 核糖体
生理功能 生物催化剂，只起催化作用 酶具有调节、催化等多种功能
来源 生物体内合成 有的来源于食物
作用场所 既可在细胞内，也可在细胞外发挥作用 只在细胞内起催化作用
温度影响 低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，但高温使酶失活 低温引起酶的变性失活
【互动探究2】 （2010·合肥质检）下图1表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图2的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图，则当温度增加一倍时生成物量与时间的关系是
A．曲线1 B．曲线2 C．曲线3 D．曲线4
考点整合三：ATP的结构及其在能量代谢中的作用
1．ATP的结构简式
结构简式可以写为A—P～P～P，其中A代表的是腺嘌呤与核糖结合形成的腺苷，～代表高能磷酸键。
另外，要注意将ATP的结构简式和与遗传相关的DNA．RNA的结构简式中的不同部位的“A”进行区分，如下图中圆圈部分所代表的分别是：①腺苷、②腺嘌呤、③腺嘌呤脱氧核苷酸、④腺嘌呤核糖核苷酸。
2．ATP在能量代谢中的作用图解分析
3．生物与能量归纳
（1）光能是生物体生命活动所需能量的根本来源，植物光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
（2）光能通过植物的光合作用转化成化学能储存在有机物中，以有机物为载体通过食物链而流动。
（3）生物不能直接利用有机物中的化学能，只有当有机物氧化分解后将能量转移到ATP中，才可用于生命活动。
（4）能量一经利用，即从生物界中消失。
（5）能量流动是物质循环的动力，物质是能量的载体。
（6）ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；生成ATP的反应是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。
（7）ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，可直接用于各项生命活动（光反应阶段合成的ATP只用于暗反应）；而ATP所需的能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用所固定的光能。
（8）病毒等少数种类的微生物不能独立进行代谢活动，其生命活动所消耗的能量来自宿主细胞的代谢。
【例3】 （2010·海淀区质检）下列有关ATP的叙述，正确的是
A．无氧条件下，植物叶肉细胞进行光合作用是细胞中ATP的惟一来源
B．有氧状态下，谷氨酸棒状杆菌在线粒体内合成ATP
C．ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成
D．有氧条件下，植物根毛细胞的线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生AT
[知识总结] ATP与ADP之间的相互转化过程并不是可逆反应，两过程反应的场所、条件、反应式中的“能量”均不同，具体如下：
项目 ATP合成 ATP水解
反应式
场所 线粒体、叶绿体、细胞质基质 细胞内所有需要能量进行生命活动的结构
条件 由ATP合成酶催化 由ATP水解酶催化
能量来源 合成ATP的能量主要来自光能（光合作用）和化学能（细胞呼吸） ATP水解释放的能量是储存在远离A的高能磷酸键中的能量
能量去路 储存在ATP中 用于各项生命活动
【互动探究3】 （2010·临沂模拟）如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是
A．图1中的A代表的是腺嘌呤，b、c为高能磷酸键
B．ATP生成ADP时图1中的c键断裂并释放能量
C．ATP与ADP相互转化过程中物质是可逆的，能量不可逆
D．酶1、酶2具有催化作用，不受其他因素的影响
高考链接
1.（2010·天津卷，4）下列关于物质跨膜运输的叙述，错误的是
A．主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量
B．在静息状态下，神经细胞不再进行葡萄糖的跨膜运输
C．质壁分离过程中，水分子外流导致细胞内渗透压升高
D．抗体分泌过程中，囊泡膜经融合成为细胞膜的一部分
2．（2010·山东卷，3）下图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表述正确的是
A．脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B．与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D．抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网

展开更多......

收起↑